《飽和切換非線性系統的控制及其在憶阻系統中的套用》是依託大連理工大學,由連捷擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：飽和切換非線性系統的控制及其在憶阻系統中的套用
- 依託單位：大連理工大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：連捷
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
飽和切換非線性系統的研究是具有廣泛實際套用前景的難點問題。由於飽和非光滑特性、子系統非線性和切換特性並存並且相互耦合，導致現有切換非線性系統和飽和非線性系統的研究方法很難直接套用於飽和切換非線性系統。本項目利用滑模控制方法和不變集原理，研究飽和切換非線性系統的控制問題。深入分析滑模控制中滑模面設計和控制器設計的依賴關係，提出飽和依賴滑模控制策略，將執行器飽和問題轉化為滑模面設計問題；擴展切換系統不變集原理，尋找飽和非線性子系統不穩定情況下切換系統的鎮定條件，解決飽和切換非線性系統的控制問題。進而，將研究結果套用於憶阻系統，完成飽和控制設計和切換控制設計，並進行試驗驗證。本項目的研究為飽和切換非線性系統提供有效的分析和設計方法，發展和完善切換系統理論，其結果在憶阻中的套用為切換理論解決實際問題提供可行方案。
結題摘要
切換系統是一類具有連續和離散動態的混雜系統。由於實際系統的動態行為常常需要使用多個模態來刻畫，切換系統在電力系統、智慧型交通等方面得到了廣泛套用。同時，實際系統在運行過程中常受到物理器件、傳輸條件等多方面的限制。然而對於切換非線性系統的飽和控制問題尚缺乏有效方法，其主要原因是飽和非線性、系統非線性和切換特性相互耦合，導致一般的切換系統理論和飽和控制方法很難直接套用於飽和切換系統。為此，項目針對具有飽和、受限的線性和非線性切換系統的控制問題進行研究。通過深入分析飽和非線性和切換特性相互作用機理，擴展切換系統多Lyapunov函式方法，獲得控制受限切換系統飽和可鎮定條件。進一步研究具有狀態正性受限和傳輸受限時的切換系統的控制問題，獲得受限切換系統的穩定條件。最後，將切換系統的研究結果套用於憶阻神經網路。將具有記憶和切換特性的記憶電阻作為神經突觸，建立切換憶阻神經網路，基於切換系統理論分析切換憶阻神經網路的性能。項目的研究豐富了切換系統理論，研究結果在憶阻神經網路上的套用為切換系統理論在工程中解決實際問題提供可行方案。圍繞上述工作，申請者及其團隊成員發表學術論文40篇，其中SCI檢索期刊論文18篇，培養博士研究生5名，碩士研究生15名。
